レゾナックは2023年2月15日、仮想現実(VR)技術を半導体の材料開発に活用することに成功したことを発表した。VR技術は分子レベルの世界を3次元表示するもので、半導体材料開発の分野で導入されるのは国内初だという。

従来、材料の分子レベルの相互作用については、分子動力学計算(分子シミュレーション)を用いて計算し、結果の解析は計算科学の専門家の経験に頼っていた面が少なくなかった。
例えば、無機基板と有機分子の吸着性や接着性など、異なる材料の界面に対する相互作用については、分子動力学計算を実施し、計算結果はグラフソフトなどを用い、パソコンのディスプレイ上に2次元的に映し出して解析を行っている。しかし、結合などの挙動メカニズム解明は、熟練の計算科学の専門家にとっても、統計的な解析にとどまることが多く、材料開発につながるレベルの直接的な解析は非常に困難であった。

同社ではこのような界面での分子の挙動の解析を実現するため、は半年前からヘッドマウントディスプレイを用いたVR技術活用の検討を始めていた。 VR技術を導入することにより、0.1nmの「原子・分子レベルの世界」を眼前に表現し、分子と同じスケールで直感的に操作をしながら3次元的に基板・分子界面に近づいて観察することができるようになった。この結果、計算科学の専門家だけでなく、材料の開発現場にいる「材料開発の専門家」も、基板の原子と有機分子の分子鎖が結合する様子などの振る舞いの詳細を解析することが可能となった。

分子レベルの解析のためのVR技術活用は、第1弾として、CMPスラリーをはじめとした半導体材料や電子材料分野などの“無機基板と有機分子の相互作用メカニズム解析”に使われている。